Question

【題目】跳傘是一項極具挑戰的運動，現在越來越受到人們的喜愛。在某次跳傘訓練過程中，一重為500 N的運動員從空中懸停的直升機上由靜止開始豎直跳下，其速度與時間的關系如圖所示，經15 s下落210 m后，開始做勻速直線運動直至落地，整個過程用時30 s，求在這個過程中：

（1）運動員下落的平均速度；

（2）重力做的功；

（3）勻速下降時重力做功的功率。

Answer 1

【答案】(1)10 m/s；(3)1.5×105 J；(3)3×103 W。

【解析】

(1)由題可知，運動員在0～15 s下落的距離s前210 m；15s后運動員以6 m/s的速度做勻速直線運動，則運動員在15～30s通過的路程：

s后vt后6 m/s×15 s90m，

運動員通過的總路程：

ss前＋s后210 m＋90m300m，

總時間t30 s，則整個過程中運動員下落的平均速度：

v′10 m/s；

(2)運動員下落的高度hs300 m，重力做的功：

WGh500 N×300 m1.5×105J；

(3)勻速下降時，重力做功的功率：

PFvGv500N×6m/s3×103W。

答：(1)運動員下落的平均速度為10 m/s；

(2)重力做的功為1.5×105J；

(3)勻速下降時重力做功的功率為3×103W。